دانلود مقاله ریخته گری در فایل ورد (word)

توضیحات

  مقاله ریخته گری در فایل ورد (word) دارای 43 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله ریخته گری در فایل ورد (word)  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله ریخته گری در فایل ورد (word)،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله ریخته گری در فایل ورد (word) :

متالورژی چدن
چدن كه درصد كربن تشكیل دهنده آن اغلب بیش از 2% می باشد دارای انواع مختلف است. فرق اساسی چدن با فولاد در این است كه فولاد نمی تواند گرافیت آزاد كند ولی چدن یا به طور خود به خود یا با عملیات حرارتی گرافیت آزاد می كند.
تقسیم بندی چدن ها :
چدن
سفید بدون گرافیت آزاد با گرافیت كروی با گرافیت ورقه ای

مارتنزیتی پرلیتی مارتنزیتی بینیتی آستنیتی پرلیتی فریتی

چدن چكش خوار(مالیبل)

پرلیتی فریتی

چكش خوار مخصوص مغز سفید مغز سفید مغز سیاه

كربن در چدن به دو صورت عنصری(گرافیت)و تركیب شده(كاربید)می باشد ,كربن جزء ناپایدار كاربید می باشد كه سرد كردن سریع باعث پا پرجاماندن كاربید و سرد كردن آرام باعث تجزیه

و تولید گرافیت می شود ( Fe3c 3Fe +c )
مراحل مختلف گرافیت زایی عبارتند از :
1- گرافیت زایی در طول انجماد
2- گرافیت زایی با رسوب كربن از طریق آستنیت
3- گرافیت زایی در طول تحول اوتكتویید
مقدار گرافیت زایی باعث تغییر زمینه می شود به طوریكه گرافیت زایی زیاد زمینه را فریتی و در حد متوسط آن زمینهء فریت پرلیتی و اگر ناچیز باشد زمینه پرلیتی می گردد.

سیلیسیم : در حدود 3-1 % به چدن خاكستری اضافه می شود كه گرافیت زایی را ترقی می دهد افزایش زیاد سیلیسیم نقطه اوتكتیك و اوتكتویید دیاگرام را به سمت چب می برد

درصد سیلیسیم 3/0 – 3 / 4 = درصد كربن اوتكتیك
از نظر ساختار میكروسكوپی سیلیسیم به صورت حل شده در فریت یافت می شود كه باعث سخت شدن فریت میگردد,فریت در آهن خالص دارای سختی 90-80 برینل می باشد كه با اضافه كردن درصدی سیلیسیم به 130-120 برینل می رسد.
گوگرد : اضافه كردن آن تا 25% در نگهداری ساختار به صورت كاملا”پرلیتی كمك می كند,اضافه كردن بیشتر آن باعث پایداری كاربید شده كه سختی آن نامطلوب و قابلیت ماشین كاری پایین دارد.

منگنز :منگنز نیز در برابر گرافیت زایی مقاومت می كند كه با تركیب با گوگرد تشكیل mn s))
داده تا ساختار پرلیتی حفظ شود.
35 /0+ درصد سیلیسیم × 3 = درصد منگنز كه سبب توسعه ساختار پرلیتی میشود
خو ا ص مكا نیكی چد ن خا كستر ی :
1- استحكام فشاری بالا
2- استحكام كششی پایین
3- مقاوم در برابر خستگی
4- مقاومت در برابر ضربه كم

5- قابلیت جذب نوسانات ,ارتعاش و صدا
6- مقاوم در برابر سایش عالی
7- مقاوم در برابر خوردگی خوب
خو ا ص فیزیكی :
1- مقاومت الكتریكی بیشتر از دیگر آلیاژهای آهن(بخاطر حضور سیلیسیم)
2- هدایت حرارتی خوب كه با افزایش مقدار گرافیت افزایش می یابد
3- انبساط حرارتی كمتر از فولادهاست
مزایا : ارزان ,ماشین كاری آسان ,درجه حرارت ذوب پایین ,سیالیت بالا و توانایی پر كردن قالب

چدن با گرافیت كروی :
منیزیم به عنوان عنصری كروی كننده به مذاب حاوی تركیبی مشابه با چدن خاكستری اضافه شود این چدن تولید می شود.عناصر دیگر مانند سدیم ,كلسیم , لیتیم و یتریم نیز كروی كننده اند ولی دلیل استفاده از منیزیم(به صورت آلیاژ فرو سیلیسیم نیكل منیزیم)اقتصادی بودن آن است كه مقدار مصرف آن 06 / 0 – 02 /0 % می باشد ,اگر گوگرد زدایی خوب انجام شده باشد منیزیم مصرفی كمتر می شود .
مقدار منیزیم مصرفی به متغیرهایی مانند درجه حرارت مذاب ,نوع چدن ,ضخامت قطعه ریختگی و . . . بستگی دارد. %منیزیم مورد نیاز در چدن
%گوگرد در مذاب + = مقدار منیزیمی كه باید اضافه شود

01/0 ×بازیابی منیزیم

%منیزیم در چدن
100× = مقدار بازیابی منیزیم
%گوگرد در چدن مذاب- منیزیم اضافه شده

علت ا ستفا ده از آلیاژ ها ی منیزیم :
1- وزن مخصوص منیزیم( 74/1 )از وزن مخصوص چدن( 1 /7 )كمتر است و در سطح شناور و اكسید می شود
2- منیزیم درc 1107 تبخیر و فشار بخار معادل psi 170 تولید می كند
3- سوختن منیزیم در هوا تولید دود زیادی می كند

حدود تركیب شیمیا ئی چد ن های اصلی :

Nodular iron High-strength
Gray iron White iron Gray iron Element
3/0 – 4/0 2/8 – 3/3 1/8 – 3 / 6 2/5 – 4 /0 Carbon
1/8 – 2/8 1/4 – 2/0 0/5 – 1/9 1 /0 – 3/0 Silicon
0/15 – 0/9 0/5 – 0/8 0/25 – 0/8 0/4 – 1 /0 Manganese
0/03 max 0 /12 max 0 / 06 – 0 / 2 0/05 – 0 / 25 Sulfur
0/10 max 0 /15 max 0/ 06 – 0/18 0/05 – 1/0 Phosphorus

اثر عناصر آلیاژی روی چد ن ها :
عناصر كمیاب مانند قلع , تیتانیم , تنگستن ,مولیبیدن و كرم در ناودان یا پاتیل اضافه می شود و عناصری مانند سیلیسیم ,منگنز ,نیكل و مس به بار كوره اضافه می شود .در كوره اضافه نمی شوند تا اكسید نشده .

AL : باعث جلوگیری از اكسیده شدن چدن, جهت كنترل مقطع سریع سرد شده,افزایش نقطه انجماد
Cr : پایدار كننده قوی كاربید و تشدید كننده قشر چایلد(سریع سرد شده) , مقاومت حرارتی و مقاومت در برابر سایش را افزایش می دهد, وسعت منطقه آستنیت را كاهش می دهد.

Mn :برای خنثی كردن گوگرد ,پایدار نمودن آستنیت
Ni : مقدار درصد كربن موجود در اتكتیك با افزایش نیكل كاهش و مقدار درجه حرارت اتكتیك افزایش می یابد, در هنگام انجماد تشكیل گرافیت را تقریبا”معادل 3/0 سیلیسیم تشدید می كند

و نیز پایدار كننده پرلیت , افزایش بهبود خواص مكانیكی به میزان كم
Si : جلوگیری از تشكیل كاربید آهن ,مقاوم نمودن به خوردگی و حرارت
Sn: سختی را افزایش می دهد ,زمینه را پرلیتی كرده , یكنواختی بیشتر ایجاد كرده ,تمایل به تشكیل
چایلد را در گوشه و لبه را كم كرده , مقاومت در مقابل پوسته شدن را افزایش می دهد
Va: از متمركز شدن گرافیت در یك محل جولوگیری می كند ,پایدار كننده پرلیت
Zr: كمتر كردن تمایل به تشكیل چایلد (به علت خنثی كردن گوگرد ) و افزایش ساختمان فریتی

جوانه زا ها در ریختگری اهمیت ویژه ای دارند :
اثرا ت جو انه زا :

1- حذف قشر چالیده ( سمانته شده)
2- مورفولوژی گرافیت ; تلقیح باعث كاهش تشكیل گرافیت نوع A با جهات نا منظم می شود
كه عدم آن تشكیل گرافیت نوع D و كاربید می دهد كه اثر زیان آور روی استحكام و مقاومت به ضربه چدن ها دارد
3- كاهش حساسیت به مقطع ; كه به مفهوم اختلاف كمتر در نوع گرافیت و ساختار زمینه در
مقاطع نازك و ضخیم می باشد

4- افزایش تعداد سلهای اوتكتیك

مشخصات مواد جوانه زا :
1- جلوگیری از بین رفتن مواد تلقیح با اضافه كردن مقدار كافی مواد
2- كمترین پس مانده را داشته باشد و به راحتی شلاكه آن خارج شود
3- حساسیت سطح مقطع را به حداقل امكان كاهش دهد
4- ذرات با اندازه های بین 10 الی 13 میلی متر عاری از گرد و غبار

ماكزیمم اثر تلقیح بلافاصله بعد از افزودن مواد تلقیح ظاهر میشود و با گذشت زمان تدریجا” این اثر كم می گردد ,پس باید در آخرین مرحله قبل از ریختن مذاب بداخل قالب انجام گیرد, اگر بعد از اضافه كردن جوانه زا نگهداری شود به علت تشكیل گرافیت تبریدی و فریت در ساختار استحكام كشش پایین می آید. موءثر بودن یك جوانه زا توسط قدرت جوانه زایی اولیه آن و داشتن عملكرد زیاد ارزیابی می گردد .

جوانه زا های چدن مانند گرافیت ,كلسیم ,سیلیسیم ,فرو سیلیس با مقدار جزئی از عناصر آلومینیم , باریم ,سریم ,منیزیم ,استرانسیم می باشند.
عملكرد جوانه زا های فرو سیلیس با افزایش گوگرد مذاب افزایش می یابد. سرعت حلالیت كربن در چدن با گوگرد پایین بالاست. در جوانه زایی چدن كم گوگرد وجود مقدار كمی سریم ,كلسیم یا منیزیم ضروریست.

همچنین نحوه اضافه كردن این مواد حائز اهمیت است كه باید بطور یكنواخت در مذاب ریخته شود
كه از بوجود آمدن عیب هایی مانند نشتی در قطعه جلوگیری می كند .

و ا حد ریخته گری شركت ایران خو د رو :
در این واحد قسمتهای مختلف سیلندر و سر سیلندر قالب گیری و ریخته گری می شوند.
سیلندر از 4 قسمت 1- اتاق 2- شمع 3- مسیر آب 4- مسیر دود و بنزین
و سر سیلندر از 5 قسمت : 1- میل سوپاپ 2- واتر ژاكت 3- بدنه ها 4- سینی كوچك 5- سینی بزرگ تشكیل شده اند .

ما هیچه سازی :
كار با قسمت ماهیچه سازی شروع می شود, برای ساختن ماهیچه های سیلندر و سر سیلندر ابتدا به مرور تهیه ماسه مورد استفاده می پردازیم .ماسه كه از نوع ماسه سیلیسی می باشد وقتی واردكارخانه می شود به قسمت ماسه خشك كنی می رود در آنجا در یك منبع زیر زمینی ریخته می شود از آنجا توسط بالابرنده به قسمت به قسمت فوقانی برده می شود ,در این قسمت یك مشعل وجود دارد كه در زمستان برای گرم كردن ماسه استفاده می شود ,در این

قسمت عضوی كه بشكل مته می باشد ماسه را در سراسر محفظه پخش می كند و هوا كه با فشار وارد می شود به این امر كمك می كند. ماسه ها پس از سقوط در قسمت تحتانی به سطحی برخورد می كنند كه در زیر آن میله های آب سرد است و برای جدایش و عدم بهم چسبیدن دانه های ماسه است ,در هنگام خروج ماسه ها روی فیلتری كه در حال لرزش است قرار می گیرند و تصفیه می شوند ,بعد در داخل مخزنی ریخته می شود و از آنجا توسط بالابرنده ها و سپس ریل ها به قسمت تهیه انواع ماسه برده می شود .

شرایط محیطی ما سه خروجی :
1- درجه حرارت ماسه خروجی حداقل 35 درجه سانتیگراد
2- خاك ماسه خروجی 15%
3- رطوبت آن كمتر از 03/0 %

نكته دیگر اینكه بعد از هر 3 بار فرستادن ماسه به درون دستگاه كه اصطلاحا” شوت ماسه می گویند یكبار فقط هوای خالی می فرستند تا ماسه های باقی مانده را خارج كند .

در این واحد 3 نوع ماسه تهیه می شود كه عبارتند از :
1- ماسه hot box 2- ماسه cold box 3- ماسه faka
كه دو نوع اول استفاده بیشتری دارد .اصولا” ماسهhot box از مخلوط ماسه سیلیسی با رزین ,اسید و اكسید آهن است .ماسهfaka كه برای ماهیچه مسیر دود ,هوا و روغن مورد استفاده قرار می گیرد به نام كانسار یا ماسه سفید معروف است كه از تركیب ماسه سیلیسی با اسید و رزین اشلند حاصل می شود . پس از مخلوط كردن ماسه را حرارت می دهند و بعد به سمت دستگاه ها می فرستند .

دستگاه hot box كه تقریبا” دستگاهی تمام اتومات است قالب های فلزی را كه در آن مدل ماهیچه مورد نظر طراحی شده را زیر لوله خروج ماسه نگه داشته و ماسه به طور فشرده وسریع پرمی شود

بعد قالب به سمت دیگر می رود و در معرض شعله آتش قرار می گیرد و به مدت 2 دقیقه حرارت داده میشود و ماهیچه از درون قالب خارج می شود و به قسمت بیرون هدایت می شود. در این مرحله كارگر مربوطه هوا را با فشار بالا روی قالب می گیرد تا ماسه های مانده خارج شود و نیز راهبارها را كه ماسه از طریق آنها وارد قالب شده را از ماهیچه جدا می كنند .

در دستگاه cold box كه كاملا” اتومات می باشد ماسه وارد می شود و درون دستگاه گاز آمین نیز وارد می شود و ماهیچه تهیه و به بیرون هدایت می شود . دستگاهhotinger همان دستگاه hot box است ولی به شكل بزرگتر كه در عین واحد 2 ماهیچه با یك مخزن ماسه ساخته می شود, متقابلا” دستگاه fata نوع بزرگتر دستگاه cold box می باشد . در این واحد 6 دستگاه hot box و 2 دستگاهhotinger و نیز 2 دستگاه cold box و 1 دستگاه fata مشغول بكارند .
ماهیچه های تهیه شده را پس از جدا كردن قسمتهای زائد ,سمباده می زنند و سپس تمیز می كنند و به رنگ آغشته می كنند ,رنگ مورد استفاده كه از مخلوط كردن پودر teracet با آب بوجود می آید رنگی مایل به بنفش دارد ,پس از آن به ماهیچه ها اجازه می دهند تا خشك شوند به طوریكه بوسیله گیره های زنجیری وارد محفظه گرم كنی می شوند و پس از مدت زمانی خارج می شوند و در هوای آزاد خشك شدن ادامه می یابد و سپس به قسمت قالب گیری فرستاده می شوند.

علل استفاده از رنگ یا پوشان سطح مجاز ماهیچه :

1- رنگ بایستی مانع عبور گاز از داخل ماهیچه به داخل مذاب در ریخته گری شود .
2- سطوح داخلی و خارجی را ظریف و صاف می كند .
3- ترك های مویی بسیار ریز را پر می كند .
4- خلل و فرج روی سطوح قالب و ماهیچه را پر می كند .
5- از تركیب مذاب با ماهیچه جلوگیری می كند .
6- از ماسه سوزی جلوگیری می كند .

مشخصات رنگ یا پوشان ماهیچه :
1- در درجه حرارت بالا مقاومت داشته باشد .
2- گاز تولید شده رنگ كم باشد .

3- خاصیت غوطه وری كامل داشته باشد .
4- غلظت آن متناسب با نوع مذاب ریختگی از نظر تركیب و درجه حرارت باشد .
5- غیر سمی بودن و محیط را تا حد امكان آلوده نكند .

در موقع رنگ كردن سطح ماهیچه باید به نكات زیر توجه كرد :
1- محل های مجاز ماهیچه رنگ شود و تكه گاه ماهیچه رنگ نشود تا گازهای ماهیچه از آنجا خارج شود .
2- رنگ فاسد نباشد .

3- قبل از پوشاندن با رنگ سطح ماهیچه ها باد گرفته شود .
4- تا حد امكان رنگ روی سطح ماهیچه ها شره نكند .
5- از رنگ كردن ماهیچه های پلیسه دار و ترك دار خودداری شود .

عیوب قطعه به علت نقص در ما هیچه :
اگر ماهیچه خوب ساخته و جایگذاری نشود این نواقص بوجود می آید كه ممكن است ناشی از اندازه نبودن ,صاف نبودن ,غلط سوار شدن ,شل بودن ماسه و ترك داشتن ماهیچه باشد كه عبارتند از :مك, تركیدن قطعه ,نفوذ مذاب در ماسه ماهیچه ,ترك در ماهیچه ,بالا رفتن و پایین افتادن ماهیچه و . . .

انبار كردن ماهیچه ها :

مشخصات انبار ماهیچه عبارتند از :
1- رطوبت آن بسیار كم باشد .
2- راه عبور به اندازه كافی داشته باشد تا رفت و آمد و حمل و نقل آنها بخوبی انجام شود .
3- بهتر است گرمای آن در حد طبیعی باشد .

عیوب مربوط به ماهیچه سازی :

1- در قسمت ماسه سازی مواد افزودنی بایستی به اندازه معین به ماسه اضافه شود . اگر رزین یاچسب بیش از اندازه به ماسه اضافه شود , اولا” گاز ماهیچه زیاد می شود و در نتیجه پس از ریخته گری قطعه دارای مك و حفره می شود. ثانیا” باعث می شود پس از ریخته گری در شیك اوت ماهیچه از قطعه خارج نشود .
2- دارای مك و حفره می شود قطعه خارج نشود .اگر اكسید آهن مصرفی در ماهیچه كم باشد ماهیچه استحكام گرم خود را از دست داده و احتمال ترك یا شكستگی در آن پس از ریختن مذاب در قالب وجود دارد . اگر مقدار آن زیاد باشد خودگیری ماهیچه كاهش می یابد .
3- كاهش انتخاب كم مقدار چسب و كاتالیست (اسید) احتمال ترك در ماهیچه را زیاد می كند و نیز خودگیری ماهیچه را كاهش می دهد , در نتیجه در قطعه نفوذ مذاب بوجود می آید .

4- تاب بر داشتن ماهیچه باعث نازك یا كلفت شدن و یا نیامد كردن قطعه می شود .
5- پیچیدگی ماهیچه نیز باعث عیب نازك یا كلفت شدن قطعه می شود .
6- خوب خشك نشدن و در نتیجه رطوبت ماهیچه باعث طبله كردن آن و در نتیجه كلفت شدن ماهیچه
در نتیجه نازك شدن قطعه می شود .

7- خوب رنگ نشدن ماهیچه و یا سائیده شدن آن در حین حمل و نقل باعث نفوذ گاز از ماهیچه به داخل مذاب در حین ریخته گری شده و در نتیجه باعث مك و حفره در قطعه می شود .
8- بتونه بیش از حد ماهیچه باعث ماسه سوزی در قطعه ریختگی می شود .

قا لب گیر ی (خط BMM ) :
رطوبت نفوذ پذیری مقاومت در مقابل فشار درجه حرارت درصد تراكم پذیری درصد خرد شدن
(7/3-3)% 220-150 psi (15-11) حداكثر c 38 (50-30)% (90-60)%

در این قسمت قالب اصلی كه در آن مذاب ریخته می شود تهیه می شود به طوریكه به ماسه سیلیسی مقداری بنتونیت و پودر ذغال اضافه می كنند كه این عمل در مخلوط كن انجام می گیرد به طوریكه ابتدا پودر ذغال و بنتونیت به ماسه اضافه شده و با ماسه مخلوط می شود كه حدودا” 60-45 ثانیه طول می كشد و به آن مخلوط كردن خشك می گویند ,سپس آب كم كم اضافه می شود و به مدت 150-120 ثانیه مخلوط می شوند و به آن مخلوط كردن تر می گویند و بعد توسط ریل به بالای قالب گیری برده می شود و در هوپر ها ریخته می شود ,هنگام قالب گیری در تای تحتانی و فوقانی دریچه هوپرها باز می شود و ماسه توی درجه ریخته می شود .در هر شیفت یكبار ا ز ماسه نمونه گیری شده و باید خواص زیر را در حد قابل قبول دارا باشد :

طبقه بند ی ما سه :

1- خاك رس > 002/0
2- 002/ > 0 مواد رسوبی 0/02 >
3- 02/ 0 > ماسه ریز > 2/0
4 – 0/2 > ماسه درشت > 2
5- > 2شن یا سنگ ریزه > 20
6- 20 > قلوه سنگ

شرایط ما سه ای كه برا ی قا لب گیری استفا د ه می شود :

1- خاصیت شكل گیری خوبی داشته باشد
2- استحكام مكانیكی و سختی لازم را داشته باشد
3- قابلیت نفوذ گاز خوبی داشته باشد
4- هدایت حرارتی كمی داشته باشد
5- اندازه و شكل دانه های ماسه مناسب باشد

هر چه ماسه ریزتر باشد سطح كار تمیزتر ولی درجه زینتر آن پایینتر است كه برای ریختگی فلزات زود ذوب مانند آلومینیم و سرب كاربرد دارد ,ماسه كروی از قابلیت نفوذ عالی در عوض استحكام و شكل پذیری كمتر برخوردار است برعكس ماسه گوشه دار .
برای اینكه آب بتواند بخوبی چسب را فعال كند و پودر زغال بخوبی آب را كشیده تا باعث ماسه ریزی نشود حداقل باید 10 ساعت بین خیساندن ماسه و قالب گیری فاصله باشد .

مهمترین چسب مخلوط قالب گیری بنتونیت می باشد كه نوعی خاك رس خمیری سفت شده است كه از تجزیه خاكسترهای آتشفشانی حاصل می شود و قسمت عمده آن كانی مونت موریلونیت AL2o3.4Sio2.6H2o)) می باشد ,پس از مرطوب شدن متورم شده قابلیت شكل پذیری و چسبندگی آن زیاد شده ,دیگر مزیت آن جذب آب تا 5 برابر وزن خود می باشد .
مشخصات بنتونیت مصرفی در خط قالب گیری :

% Sio2 = 59
%Al2o3 = 19 /23
%Mgo = 0/23
%Fe2o3 = 3/8
%Cao = 3/67
3/7 = % رطوبت
c 1050 = نقطه زینتر
89 % = عبور از الك 200 مش

مواد دیگری كه در این ماسه بكار می رود عبارتند از : سیلیكات اتیل , سیمان ,خاك اره نرم , رزین ,روغنهای نفتی ,آب شیشه (سیلیكات سدیم).
برای قالب گیری قسمت زیری مدل را در درجه زیری توسط ماشین قالبگیری حك می كنند و ماهیچه های سیلندر را توسط دستگاه Fixcher مونتاژ كرده و درون تای زیری قرار می دهند و روی آن را پلاستیك می كشند تا از گزند مواد زائد دور بماند و تای بالایی را كه از لوله های خروج هوا و نیز راهگاه تشكیل شده است را چون تای زیری ایجاد می كنند ,بعد دو قسمت درجه را روی هم قرار می دهند و روی تای بالایی نگهدارنده هایی فلزی بشكل قرار می دهند تا به هنگام مذاب ریزی درجه ها حركتی نداشته باشند

سپس درجه ها به سمت قسمت مذاب ریزی هدایت می شوند .لازم به توضیح است كه در مونتاژ كردن سیلندر زیر میل سوپاپ كه از استحكام كمی برخوردار است قانجاق می گذارند كه نباید انبساط حرارتی داشته باشد و یا رطوبت جذب كند .

عیو ب قطعا ت ریختگی در ارتبا ط با قا لب گیری :

1- عیوب حاصل از مواد قالب و ماهیچه نظیر عیوب سطحی ,آخال ,ماسه جوش و چسبندگی
2- عیوب حاصل از قالب و ماهیچه نظیر بی شكل شدن ,خطای ابعادی و ماسه ریزی
3- عیوب حاصل از سیستم راهگاهی و تغذیه گذاری نظیر قطعات نا كامل ,حفره و كشیدگی ها
4- عیوب حاصل از بار ریزی و تخلیه نظیر شكستگی ها ,تغییرات ساختاری و نیامد

آخال سر با ره :
از واكنش بین قالب و مذاب كه به سطح قطعه چسبیده و در ضمن تمیز كاری و شن زنی كنده و حفره گودی باقی می ماند ,این عیب در فولادهای پر كرم مشاهده می شود,برای رفع آن درجه حرارت بار ریزی را كاهش داده و قطعه را در محیط احیایی سرد می كنیم .
ماسه ریزی :
برجستگی در سطح قطعه ریختگی كه نشانگر كنده شدن قسمتی از دیواره قالب است كه علت آن این است كه ماسه روی مدل با ماسه پشت بند یكنواخت كوبیده نشده و سطح جدایش دارد .
نیا مد (لب گردی) :
قطعه جز در لبه و بر آمدگی ها كه كم و بیش گرد است كاملا”پر شده است كه علت آن كمی سیالیت , درجه حرارت بار ریزی پایین ,كوچك بودن راهباره ها ,ناكافی بودن هواكش ها و . . . می باشد .

ذو ب ریزی :
در این واحد 7 كوره القایی موجود است كه 3 تا از آنها 8 تنی و 2 تای دیگر 2 تنی كه بدون هسته اند و 2 كوره نگهدارنده كه یكی 40 تن و دیگری 63 تن و دارای هسته اند ,كوره های 8 تنی كه فركانس آنها فركانس شبكه است و بمراتب كمتر از فركانس 2 تنی هاست ولی میزان تلاطم آنها بالاتر است بنابراین ذوب آلیاژها راحت تر است. كوره های 2 تنی با فركانس متوسط هستند و بدلیل بالا بودن توان آنها ذوب فلزات خیلی سریعتر انجام می گیرد .

در كوره های نگهدارنده كه هسته دارند نمی توانیم شارژ را ذوب كنیم و فقط كار آنها نگه داشتن مذاب در درجه حرارت بالا است .
در كوره های القایی سیم پیچهای مسی میدان مغناطیسی ایجاد كرده و مواد شارژ با قطع میدان باعث ایجاد انرژی گرمایی شده و در نتیجه شارژ ذوب می شود .درون این لوله ها آب به منظور خنك كردن در جریان است .
شارژ تشكیل شده است از :
1- آهن خالص به شكل مكعبهای پرس شده

2- مواد برگشتی كه عبارتند از :ضایعات ریختگی _ ضایعات ماشین شاپ _ اجزاء سیستم راهگاهی
3- فرو سیلیسیم و فرو منگنز
نسبت تركیب شارژ : الف- 55-45 % كل شارژ از برگشتی تشكیل شده
ب- 55-45 % كل شارژ قراضه آهن می باشد

هنگامی كه مواد برگشتی شارژ می شود احتیاجی به فروسیلیسیم و گرافیت نمی باشد زیرا تركیب شیمیایی برگشتی نزدیك به تركیب خواسته شده است . افزودن برگشتی به مذاب بعد از شارژ با قراضه آهن انجام می گیرد ,به ازای هر تن قراضه Kg 40 گرافیت و Kg 25 فروسیلیسیم اضافه می شود .
برای شارژ اول نصف گرافیت را اضافه می كنیم باید دقت شود كه درجه حرارت بالای c 1500 نرود كه برای جلوگیری قراضه آهن اضافه می كنند سپس نصف دیگر گرافیت را اضافه كرده و زمان می دهیم تا قراضه ذوب شود تا از ماسیدن و پل زدن مذاب جلوگیری شود تا كوره آسیب نبیند .
وقتی كوره تا نصف شارژ شد نصف مقدار فروسیلیسیم را اضافه می كنیم و با قراضه تا جایی كه فقط 25/0 كوره خالی باشد شارژ كرده و سپس مانده فروسیلیسیم را اضافه می كنیم .

برای تهیه چدن نشكن فریتی مواد شارژ باید خالص باشند ,ناخالصی زمینه را پرلیتی می كند .
در اینجا تست پولكی را گرفته و كمبود درصد عناصر را جبران كرده و اگر بیشتر باشد قراضه آهن اضافه می كنیم ,در این مرحله مواد سرباره گیر را اضافه می كنند ,به ازای هر 1/0 % تن مذاب عناصر آلیاژی به ترتیبKg 5/1 فروسیلیسیم , Kg 5/1 فرومنگنز , Kg 1 گرافیت , Kg 1 گوگرد اضافه می شود.

نسبت حجم خالی كوره ,وزن مذاب و ارتفاع مذاب در كوره های 8 تنی از جدولی بشكل زیر استفاده می شود :

حجم خالی كوره( تن) وزن مذاب( تن) ارتفاع ذوب در كوره(Cm)
0 7/8 148 Max
1 6/8 130
2/1 5/7 110
3/2 4/6 90
4/8 3 60
5/9 1/9 40
6/2 1/6 34 Min

جدول زیر مشخصات فرایند ذوب ریزی با پاتیل دستی را نشان می دهد :

نام قطعه زمان بارریزی C Si S P Mn Cr Sn در پاتیل عمق تبری (mm) میزان جوانه زا(gr)
سیلندر 25-17 3/15-3/35 1/9-2/1 0/09-0/11 0/06 Max 0/6-0/7 0/2 Max 0/08-0/1 5-6 350-400
6-7 400-450
سرسیلندر 25-20 7-8 450-500

وقتی مذاب را درون كوره نگهدارنده می ریزند به آن پودر slax كه خاصیت آغشته پذیری زیادی دارد اضافه می كنند ,ناخالصی ها را به روی مذاب می آورد .از دهانه خروجی كه مذاب را درون پاتیل می ریزند به آن مواد جوانه زا و نیز قلع اضافه می كنند ,مواد جوانه زا فروسیلیسیم استرانسیم است كه با درصد 75% سیلیسیم ,24% فروآهن و1% استرانسیم می باشد .
قلع را به این دلیل اضافه می كنند كه گرافیت زاست و زمینه را پرلیتی می كند و نیز باعث خوش تراشی چدن می شود.
وقتی می خواهند مذاب را از درون پاتیل به درون قالب بریزند باید درجه حرارت آن بین 1400 تا 1450 باشد كه با ترموكوپل اندازه گیری می شود ,اگر بیشتر باشد كمی صبر می كنیم ولی اگر كمتر باشد باید دوباره به درون كوره برگردد .
دو تست مهم عبارتند از پولكی و تبری كه در پولكی مذاب را درون قالب ریژه مسی می ریزند و پس از سرد شدن و شكل گرفتن كه به شكل دایره می باشد و به آزمایشگاه كوانتومی فرستاده می شود تا درصد عناصر آن مشخص شود .
در تست تبری قالب ماسه ای(co2) است پس از ریختن مذاب هنگامیكه رنگ آن خرمایی شد با انبر خارج كرده و در آب فرو برده و سپس آن را می شكنیم ,عمق تبری را كه همان عمق چدن سفید است با شابلون اندازه گیری كرده و مقدار جوانه زای مورد نیاز را اضافه می كنیم .
زمان بارریزی حدود 18 تا 25 ثانیه و فاصله پاتیل تا حوضچه حدود 15cmمی باشد ,حوضچه بارریز و سیستم راهگاهی از اهمیت زیادی برخوردارند و حوضچه باید كاملا” پر باشد .

چند تست دیگر عبارتند از نمونه گیری جهت آزمایش استحكام كششی ,نمونه گیری از زمان بارریزی, آنالیز حرارتی مذاب توسط دستگاه Electronite كه به شكل فنجان سرامیكی است و میزان كربن معادل و سیلیسیم را مشخص می كند .

پس از بارریزی درجه ها در مسیری حركت می كنند تا خنك شوند ,سپس درجه روی لرزشگری قرار گرفته و ماسه و قطعه از قالب جدا شده ,قطعه به سمت قسمت تمیز كاری می رود و ماسه برای تصفیه وارد مخازن زیر زمینی شده تا پس از جدا كردن نا خالصی های مانده از ماهیچه به عنوان ماسه بر گشتی وارد مخلوط كن شود تا كمبود موادی كه سوخته شده است را جبران كند .

كوره ها ی ا لقا یی : (Induction furnace)
یك جریان با ولتاژ در كویل(سیم پیچ)اولیه باعث القای یك جریان با ولتاژ كم و شدت زیاد در مواد شارژ(كویل ثانویه) می شود كه آن را ذوب می كند .كویل از جنس مس می باشد كه اطراف آن آب جریان دارد تا مانع تجمع گرمای زیاد در كوره شود .
این كوره ها از نظر فركانس بر 3 قسم می باشند :

1- فركانس شبكه (50 Hz )
2- فركانس متوسط (50-500 Hz )
3- فركانس بالا (500-10000 Hz )

مزایا ی كوره ا لقا یی :
1- شارژ كوره و كار با آن راحت است
2- نسوز كاری آن مشكل نیست
3- قادرند تا بالای c 1500 ذوب را گرم كنند

4- به دلیل تلاطم ذوب ,تركیب شیمیایی مذاب یكنواخت می گردد و افزایش عناصر آلیاژی و گرافیت به سادگی امكان پذیر بوده و در سرا سر ذوب به طور یكنواخت جذب می شود .
5- هیچگونه افزایشی در گوگرد ذوب پدید نمی آید

معا یب : سرمایه گذاری اولیه بالا ,مصرف انرژی الكتریكی بالا و امكان عملیات گوگرد زدایی وجود ندارد
چون خاك نسوز كوره شدیدا” صدمه می خورد .

كوره نگهدارنده :
1- افت حرارتی كم پس مصرف انرژی كم می باشد
2- بالا بردن درجه حرارت برای مصارف مختلف چدن امكان پذیر است
3- محفظه كوره بسته در نتیجه اكسیداسیون ناچیز است
4- به دلیل حركت ذوب در كوره آنالیز در سرتاسر ذوب یكنواخت می باشد
5- بارگیری و بارریزی به طور همزمان امكان دارد
6- به دلیل طولانی بودن عمر جداره نسوز ,خاموش كردن و خاك كوبی كوره به حداقل می رسد

چرخش و غیلان در كوره نگهدارنده به طور آهسته یا زیاد اثرات مختلفی دارد كه اگر چرخش آهسته باشد باعث :
1- ناهمگونی و غیر هموژن بودن مذاب
2- افزایش شیب حرارتی در حمام مذاب
3- مشكل شدن عمل افزودن كربن
4- مشكل شدن عمل ذوب برگشتی ها و قراضه های سبك
و اگر چرخش زیاد باشد :
1- فرسودگی بیش از اندازه جداره نسوز كوره
2- اكسیداسیون آلیاژ
3- افزایش رسوبات ناشی از سرباره یا جداره نسوز كوره
4- افزایش امكان ورود و حل گاز در مذاب

نكاتی در مورد تخریب و نوكوبی كوره های 8 تنی :

1- در آخر هر هفته كوره را خالی از ذوب نموده و قطر اصلی را از پایین تا بالا اندازه می گیرند اگر
بین 1/5-1/7 cm بود ,كوره را تخریب می كنند
2- زنگهای روی شابلون را از بین برده و مناطق داخلی و بیرونی آن سنگ زده شده و هموار می گردد
3- بازدید بوبین كوره از نظر عایق بندی
4- ورق نسوز combinat كه قبلا” با ابعاد مشخص تهیه شده با چسب پاتكس به بدنه نصب می شود
5- آنتن كوره در كف كوره نصب می شود

6- خاك كوره در كف ریخته وبا كف كوب به مدت 7 دقیقه با دور چب گرد و بر عكس كوبیده می شود ,تراز بودن كف را كنترل می كنند ,مقدار خاك مصرفی 325-350Kg می باشد

7- شابلون توسط جرثقیل در مركز كوره قرار می گیرد ,لبه آن تا بدنه باید 2/5 mm فاصله داشته باشد
8- شابلون مستقر شده به فلنج كوره جوشكاری می شود
9- بین بدنه و شابلون خاك نسوز می ریزیم و با چنگك فشرده كرده تا هوا خارج شود ,خاك مصرفی بین 1850-1875 Kg می باشد
10- دستگاه دور كوب را در پایین ترین قسمت شابلون قرار داده و بدنه را مدت 40 ثانیه می كوبیم و در فواصل زمانی مشخص دستگاه را بالا می آوریم و در جهات راست و چب گرد می كوبیم

11- شابلون را كاملا” تمیز می كنیم
12- 3 بلوك كه از قبل تمیز شده را در وسط كوره طوری قرار داده كه با شابلون تماس نداشته باشد
13- درب كوره مستقر شده و عمل زینتریتگ انجام می شود
14- كوره را مدت 1 ساعت در حالت ضعیف قرار داده و بعد مدت 3-2 ساعت در حالت قوی گذاشته تا بلوك ها ذوب شود
15- درب كوره را برداشته و كوره را با سیلندر تمیز شارژ می كنیم و طبق آنالیز كمبود كربن و سیلیسیم اضافه می شود
16- در دمای 1600 c نگه داشته شود تا شارژ ذوب شود و 3 ساعت در این حالت نگه داریم و بعد عملیات عادی را شروع می كنیم

مواد نسوز و روشها ی نسوز كوبی كوره ها ی القا یی كا نا لی نگهدارنده ذوب چدن :
تنظیم حرارتی صحیح بین مواد عایق پشت بند و لایه های نسوز تاثیر زیادی در افزایش عمر جداره نسوز دارد و نیز در اندكتور خنك شدن پوسته به این امر كمك می كند .

برای كاهش زمان نوكوبی (حدود 5 هفته) استفاده از جرم های خشك و یا جرم های ریختنی جهت جداره دیرگداز بجای مواد نسوز پلاستیكی و جرم های كوبیدنی به روش تر می باشد .
جداره كوره های نگهدارنده جهت چدن ریزی از جنس خنثی و مخلوط های با درصد آلومینا بالا و بر پایه كوراندم یا جرم های ریختنی بر پایه آلومینا ساخته می شود .
جداره نسوز از چند لایه تشكیل شده است :

1- لایه های عایق حرارتی 2- لایه استحكام مكانیكی 3- لایه در تماس با ذوب

لایه عایق حرارتی :

ابتدا بدنه فولادی توسط یك لایه فیبر سرامیكی عایق كاری گردیده ,لایه دوم از آجرهای عایق سبك آلومینو سیلیكاتی با بیش از 50% تخلخل می باشد . باید توجه داشت میزان عایق كاری در كوره ها دارای یك اپتیمم می باشد , اگر میزان عایق كاری از حدی بیشتر شود انتقال حرارت در كوره كمتر می شود و درجه حرارت در جداره نسوز كوره افزایش یافته و موجب خوردگی و تخریب لایه نسوز داخلی می گردد

لایه استحكام مكانیكی :

تشكیل شده از آجر های شاموتی سنگین و مقاوم در برابر حرارت كه جهت ایمنی بین لایه عایق و نسوز نصب می گردد . كنج ها و فصل مشترك بین دیواره و قسمتهای ورودی و خروجی كه استفاده از آجر مشكل می باشد توسط بتن نسوز پر شده و هم سطح می گردد .

جداره داخلی در تماس با ذوب :

از جرمهای ریختنی آلومینا با خلوص و دانسیته بالا استفاده می شود كه سیمان كمی دارند كه عامل ایجاد باند هیدرولیكی می باشد كه عمدتا” از تركیب Al2o3 و Cao تشكیل شده .هنگام نصب جهت جلوگیری از جذب رطوبت جرم ,سطوح مجاور آن را از قبیل عایق آجر چینی و ; باید بوسیله موادی مانند پلاستیك ,كاغذ روغنی ضد آب, قیر و پارافین پوشاند كه در واحد ایران خودرو با پی وی سی كه جهت عایق كاری زیر بدنه خودروها استفاده می شود ,پوشش داده می شود .

گرم آرائی و پخت جداره نسوز(زینترینگ) :

قبل از شروع عملیات2 تا 3 عدد ترموكوپل در كف و دیواره جانبی كوره قرار داده و بایستی طوری نصب گردند كه خارج از رنج تشعشع مشعلهای گازی قرار گیرند كه محرك آنها را توسط خاك نسوز می پوشانند .جهت پیش گرم اولیه درجه حرارت شابلون ها را 350-300 در مدت 6 ساعت بالا برده و به مدت 10- 6 ساعت بسته به ظرفیت كوره در این دما نگه می دارند .سپس سریعا” با هوای فشرده تا 150 C

سرد می كنند ,كه انقباض حاصله به شابلون اجازه می دهد تا به راحتی خارج شود .پس از خارج كردن شابلون ها عملیات پخت نهایی با شیب حرارتی 25-40 C/h تا درجه حرارت 1100-1200 c ادامه پیدا می كند و به مدت چند ساعت در این دما نگه می داریم .جهت اطمینان از رسیدن دمای مناطق حساس مانند ناودانی ورودی و خروجی و گلویی اندكتور به درجه حرارت نهایی و نیز طولانی نشدن زمان زینترینگ ,اجكتورهایی (لوله هایی كه با فشار هوا در حین عملیات گرمایش هوای داخل كوره را به دنبال خود به بیرون می مكند)و در این مناطق نصب می نماییم .

كنترل وضعیت جداره نسوز :

ضخامت جداره نسوز كوره با اندازه گیری دمای بدنه فولادی كوره كنترل می گردد ,نواحی حساس شماره گذاری شده و در فواصل زمانی دمای آن بوسیله ترموكوپل اندازه گیری ثبت می گردد .معمولا” دمای بحرانی حدود 300 c می باشد كه اگر درجه حرارت نقاطی از بدنه به این مقدار رسید و ثابت ماند خطر جدی وجود ندارد و دمای این نقاط باید تحت نظارت بیشتری قرار گیرد ,ولی در صورت افزایش درجه حرارت می بایست كوره متوقف شده و نسبت به تخلیه و نوكوبی و یا تعمیر آن تصمیم گرفت .
ایجاد ترك در جداره نسوز هنگام سرد كردن اجتناب ناپذیر می باشد ,اما تركهایی كه عرض آنها كمتر از 3 mm باشد در طول عملیات گرمایش مجدد در اثر انبساط بسته خواهند شد ,اما تركهای بزرگتر از 3mm باید باز شده و اگر شلاكه یا آهن داخل آن باشد ,بخوبی تمیز شده و توسط جرم های ریختنی یا جنس اصلی جداره مجددا” پر گردد ,و توسط یك رژیم حرارتی مخصوص مجدد” گرم آرایی شده و شروع بكار كرد .

خط دیزاماتیك :

این خط بصورت تمام اتومات می باشد ,برای تولید قطعاتی چون والئو , سر سینی اجاق گاز می باشد
در این روش درجه وجود ندارد و اطراف مدل را ماسه فشرده می گیرد , كه بصورت نر و ماده دو قالب بهم متصل می شوند . دو قسمت مدل یكی بصورت ثابت است كه اسكوئیز نامیده می شود و دیگری متحرك كه كانتر نامیده می شود . اسكوئیز و كانتر بوسیلهء جك های هیدرولیكی حركت می كنند . ماسه هم بوسیله جك پروماتیك از بالا به روی مدل ریخته می شود . سپس قالب ها بوسیله فك های متحرك به سمت پاتیل ذوب می روند , ذوب در كوره نگهدارنده 8 تنی

قرار دارد و برای خارج كردن مذاب از پایین هوا با فشار وارد كوره شده و مذاب سرریز شده و به درون پاتیل ریخته می شود كه به آن تاندیش می گویند , سپس استاپر كه میله ایست برای بستن راه خروج مذاب تا قالب پر شود , به جلو حركت كند . همزمان با ریختن مذاب , جوانه زاها هم به قالب اضافه می شود . سپس قالب ها درون مسیر ریلی شكل به سمت شیك اوت می روند و در آنجا ماسه برگشتی جدا و قطعات به سمت شات بلاست می روند .

قبل از بارگیری می بایست از موارد زیر اطمینان حاصل نمود :

1- سالم بودن دیواره نسوز پاتیل بارگیری و تاندیش ذوب ریزی و اینكه دیواره آن سرخ باشد .
2- سالم بودن استاپر تاندیش از لحاظ عملكرد ذوب ریزی .
3- اطمینان از كیفیت عملكرد مشعل و توان گرم كنندگی كافی تاندیش .
4- اطمینان از دستگاه جوانه زنی , كالیبره بوده و پر بودن مخزن دستگاه از جوانه زا .
5- اطمینان از عملكرد صحیح پاتیل بارریزی .
6- اطمینان از در رنج بودن آنالیز مذاب موجود در پورینگ .

خط واگنر :

این خط بصورت تمام اتومات می باشد , كه برای تولید والئو , سر سیلندر و . . . استفاده می شود
بر خلاف دیزا ماتیك قالب در درجه ماسه ای قرار می گیرد , تای رو و زیر پشت سر هم قالب گیری می شوند و دستگاه آنها را روی یكدیگر جفت می كند و به سمت مذاب ریزی می فرستد . قسمت مذاب ریزی كاملا” شبیه قسمت دیزا ماتیك می باشد , بطوریكه جوانه زا هم همراه مذاب وارد قطعه می شود . درجه هایی كه عمل ذوب ریزی در آنها انجام شده , پس از طی مسیری و سرد شدن به قسمت شیك اوت می روند , در آنجا ماسه و قطعه و درجه از یكدیگر جدا می شوند .
ماسه این بخش عمدتا” از ماسه برگشتی تشكیل شده است كه در قسمت شیك اوت جدا شده و به قسمت
سند پلانت فرستاده می شود , در آنجا پس از گذشتن از صافی های مغناطیسی , مواد زاید از آن جدا می شود و پس از خنك كردن ماسه , مواد افزودنی مانند چسب و پودر ذغال و . . . كه در جریان ذوب ریزی سوخته است را به ماسه اضافه می كنند . و آماده قالب گیری می شود .

عملیات تكمیل كاری :

به عملیاتی كه بعد از خارج كردن ماسه و خالی كردن ماهیچه از درون قطعه روی آن انجام می گیرد گویند.

عملیات تكمیلی سیلندر و سرسیلندر عبارتند از :

1- شیك اوت گرم
2- شیك اوت سرد
3- شات بلاست
4- سنگ دو طرفه
5- سنگ آویز
6- پلیسه گیری بوسیله قلم بادی و دستی
7- پلیسه گیری بوسیله فرز انگشتی
8- پلیسه گیری سر سیلندر با سنگ بزرگ
9- پلیسه گیری بوسیله قلم چكش
10- پلیسه گیری بوسیله سنگ دستی
11- بادگیری برای خارج شدن ماسه درون قطعات
12- برقو زدن و شستشو
13- تست آب
14- رنگ كاری
15- گرم كردن
16- جوشكاری

برای دریافت اینجا کلیک کنید